基于縫型分析的服裝縫制拉筒設計

孔繁學，沈津竹，杜明昊，張元龍，蘇軍強

(1.江南大學 紡織服裝學院，江蘇 無錫 214122； 2.江南大學 物聯網學院，江蘇 無錫 214122)

隨著數字化、自動化科技的興起，各種服裝縫制設備不斷更新換代，服裝行業的生產效率不斷提高。從最初的普通縫紉設備到現在的電腦高速縫紉機、自動成型一體機等，較好地解決了縫制生產中的一般性技術難題[1]。但是，對于一些縫型復雜、縫制工藝難度大的工序，如绱門襟、绱腰頭、卷邊等，仍需由熟練工人操作。然而，隨著勞動用工成本的持續上升以及勞動力供給數量的不斷下降，熟練工人越來越緊缺，相應的用工成本帶給企業持續的壓力[2]。隨著服裝行業整體轉型升級步伐的加快，各種縫制工藝輔助工具逐漸進入生產流水線，這些輔助工具以巧妙的設計來代替或者部分代替原來需由人手完成的精細操作，起到降低操作復雜度和提升效率的作用。拉筒又稱卷邊器，北方叫嘴子，南方叫龍頭，是各類服裝、皮革、箱包縫制設備輔助工具的俗稱。服裝的不同部位，其工藝特征也不同[3]，拉筒主要用于各種面料縫制過程中的滾領、滾邊、埋夾、嵌線、包邊、卷邊、折邊、圍邊、拉腳、拉帶、貼條等；針對具體產品結構，派生出褲頭、褲腰、耳仔、高頭、毛巾、繩子、口袋、裘皮等專業拉筒，有些復雜工藝要求對拉筒進行專門設計。

由于拉筒的開發是針對于工藝[4]要求而開發的，而工藝的復雜情況很大程度上與該工藝的基本縫型結構有關。本文以一款褲裝為例提出一種基于縫型特點的拉筒設計方法，旨在提煉服裝縫制用拉筒的設計要點，總結拉筒的設計方法與規律，為拉筒設計人員提供啟發和幫助。

1 拉筒設計原理

1.1 拉筒定義

服裝縫制用拉筒是服裝加工制造過程中的一種輔助縫制工具。使用拉筒輔助縫制可降低復雜工序的操作難度，提高縫制質量。

拉筒通常用不銹鋼制作，主要由本體、本體安裝臺、卷邊器(卷具)和卷邊器安裝臺4個部分組成。本體用于將未卷曲或折邊的布條鋪展開并送入卷邊器；本體安裝臺用于將整個拉筒固定到縫紉機上；卷邊器則用于將布條按固定的方式卷曲或折邊，并在出口送出已卷曲折疊好的布條，為后續縫制操作做準備；卷邊器安裝臺則用于將卷邊器固定到拉筒本體上。平車雙包拉筒結構見圖1。

圖1 平車雙包拉筒結構

而有些拉筒本體和卷邊器是一體的，這樣的拉筒沒有卷邊器安裝臺，如襯衣上袖拉筒。另外根據不同生產工藝的需要，還有其他特殊部件的設計，如需要安裝芯線或橡筋的拉筒還有芯線導向器、橡筋導向器的設計，如自反豬腸型拉筒采用特殊結構，可將一定規格的布條經過拉筒上的工具車車縫后，通過通心的暗線豬腸型筒直接變成布帶出來，且布帶表面無車縫痕跡，這種特殊的結構設計對提高工藝質量具有重要意義。襯衣上袖拉筒見圖2，自反豬腸型拉筒見圖3。

圖2 襯衣上袖拉筒

圖3 自反豬腸型拉筒

1.2 設計原理

服裝縫制工藝技術的難度取決于很多因素[5-7]，如面料種類、款式造型、工人技術的熟練程度等，但從根本上來說主要來源于服裝各衣片間的縫合方式，即縫型的種類。因此，拉筒的參數設計是以縫型為根本依據，在滿足縫型結構的基礎上，再追求工人操作的便易性。

縫型參數主要有面料層間配合關系、面料厚度、面料風格、縫型寬度等。因此，與之匹配的拉筒參數主要有材質、本體、卷邊器開口形狀以及本體卷邊器之間的通道長度。一般來說，一種拉筒對應一類縫合方式，可以最大化的降低工人縫合時的操作難度，減少次品產生的數量，提高服裝的生產效率[8]。

2 拉筒設計

2.1 設計要素

拉筒設計要素包括材質、本體、卷邊器開口形狀、通道的長度、安裝臺的固定槽和調解槽等，其中拉筒本體、卷邊器的開口形狀和通道長度參數等尤為重要[9]。

2.1.1 材 質

拉筒基本上采用不銹鋼材質。不銹鋼具有獨特的強度、較高的耐磨性、良好的塑形性能、焊接性和不易生銹等特性，這些特性使得不銹鋼材質容易被彎折為各種形狀，并且相互之間容易焊接形成層次配合結構，光滑且耐磨的表面可以顯著降低布料通過時的摩擦力，不會對縫紉設備的送布機構造成阻礙，同時最大限度保護面料的表面不受毛刺等傷害；不銹鋼表面的鈍化膜使得其較難與介質發生化學反應而被腐蝕受損，可適應多種不同pH值的面料縫制工作。

2.1.2 開口形狀

拉筒的本體、卷邊器開口形狀的參數主要包括開口縫隙大小、寬度以及切面形狀。其中縫隙大小取決于布料的厚度，縫隙太小則會因摩擦力太大造成送布料困難，太大則又會造成布料松弛，影響縫制的精度；開口寬度主要由縫型的寬度決定；而切面形狀主要取決于縫型中布料的層數、翻轉扣合等配合情況。

2.1.3 通道長度

拉筒的本體、卷邊器間的通道長度決定了布料進入拉筒后的長度，同時也影響面料和拉筒間的摩擦力。通道長度設計要適當，過長會導致縫制阻力過大，影響送布和縫紉的速度和質量；通道過短，面料在通道間的預留量就少，造成拉筒對面料控制力度不夠，會導致面料縫合發生偏斜。

2.1.4 固定槽設計

固定槽是為了能將拉筒安裝在相應的縫紉機上，起固定的作用，一般設置在本體安裝臺上。在設計固定槽時要考慮拉筒的大小，開槽過小，會發生拉筒在使用中不穩定的情況，導致面料縫合出問題，開槽過多拉筒的剛度不夠，易使得拉筒發生損壞。

2.1.5 手動槽設計

手動槽位置的設計主要是輔助工人用手將面料送入拉筒本體和送出拉筒卷邊器，手動槽的長度和寬度要根據工人手指特點來設定。

2.1.6 特殊設計

縫型特點千變萬化，有時候僅僅通過上述結構參數設計仍無法滿足拉筒的使用要求，因此需要對拉筒進行特殊部位的設計。

2.2 設計過程

拉筒設計流程見圖4。服裝結構在一定程度上對服裝設計工藝產生很大的影響[3]，因此首先分析工藝的縫型參數，然后根據相應縫型的特點確定待設計拉筒的參數，接著根據已經確定的拉筒的設計參數以及設計要求等繪制出相應的拉筒樣圖；最后按照圖紙制作拉筒實物并對實物拉筒進行檢驗優化，將其完善至可以投入生產線中使用。

圖4 拉筒設計流程

2.2.1 分析縫型參數

記錄相應縫型的示意圖，縫型的寬度、長度和單層面料的厚度以及組合面料的厚度等參數。

2.2.2 確定待設計拉筒參數

根據分析的縫型參數，確定拉筒的結構參數。一般拉筒本體、卷邊器的開口形狀與對應縫型的示意圖形狀相似；而卷邊器開口縫隙大小多為縫合面料的厚度再加上一定的富余量，富余量的設定是因為如果開口縫隙剛好等于面料的厚度，那么布條和拉筒材料間會有一定的摩擦力，而增大了將面料送入拉筒的難度；但富余量不可設置過大，會使得面料在拉筒中不易平展而降低了服裝的縫制精度。卷邊器開口寬度多與縫型寬度一致。拉筒本體的開口縫隙大小和寬度一般會比卷邊器的稍大，以便工人將面料送入拉筒中。

安裝臺上固定槽位置的設定要與縫紉機匹配，而且要方便拉筒的安裝和拆卸。拉筒本體、卷邊器上手動槽位置的作用是讓工人能夠用手輔助將面料送入和送出拉筒，因此手動槽的形狀主要取決于工人食指的形狀，即兩頭為半圓形，中間為矩形，槽寬略大于食指寬度的開槽形狀。

2.2.3 繪制拉筒樣圖

根據確定的拉筒結構參數，繪制拉筒的三視結構圖，為后續拉筒的實物制作做準備。

2.2.4 制作拉筒實物和調試完善

根據繪制的拉筒三視結構圖，制作拉筒實物。制作好的拉筒要經過反復試用、調整，確定可用后，編制使用說明，用于生產。

3 拉筒設計實例

本文以A工廠生產的標準松緊褲為例,其標準松緊褲款式及縫型見圖5。

圖5 標準松緊褲款式及縫型

針對標準松緊褲子縫制過程的調研發現，绱腰頭工藝制作難度較大，易產生縫制疵病。為解決這一問題，擬設計一款腰頭拉筒，以簡化绱腰頭工藝難度，提高褲子的成品質量[10]。

3.1 工藝縫型參數分析

绱腰頭工藝縫型切面示意圖見圖6。該標準松緊褲面料材質為棉/儀綸?(聚酰胺酯)60/40。面料厚度為1 mm，绱腰頭縫型長102 cm,寬4 cm。

圖6 绱腰頭工藝縫型切面示意圖

3.2 拉筒參數分析

根據拉筒設計過程，該腰頭拉筒的參數分析主要從拉筒材質、開口形狀、通道長度、固定槽和手動槽設計等5個方面進行。

3.2.1 拉筒材質

腰頭拉筒采用不銹鋼制作。

3.2.2 拉筒開口形狀

根據绱腰頭縫型形狀，同時考慮到拉筒進口難易程度、本體和卷邊器通道的順滑度，以及與出口形狀的配合度，將卷邊器開口設計為圖7形狀，本體開口形狀設計為弧線形，見圖8。此外，根據該標準松緊褲的面料厚度、面料材質以及绱腰頭工藝縫型的寬度，設置拉筒卷邊器開口縫隙大小為13.5 mm，開口寬度為38 mm。

圖7 卷邊器開口形狀

圖8 本體開口形狀

3.2.3 拉筒通道長度

根據實驗效果以及節約用料的原則，將拉筒的通道長度設計為100 mm。

3.2.4 拉筒固定槽設計

根據拉筒出入口方向、在縫紉機上安裝的相對位置以及工人的操作習慣，把安裝臺設置在本體右方，然后在安裝臺上開設固定槽，為使拉筒在縫紉機上能夠穩定使用，在安裝臺上開2道固定槽。此外，為了使縫制過程中褲片的送入更加順滑流暢和穩定，在拉筒側邊上增加一塊外側略微上翹、兩邊向下的輔助側板。

3.2.5 拉筒手動槽設計

根據工人手指特點，將拉筒手動槽設計為長度50 mm，寬度15 mm，寬度略大于食指寬度。根據工人右手操作的習慣將手動槽開在拉筒的通道右側。

3.3 繪制腰頭拉筒樣圖

根據前述腰頭拉筒的設計參數繪制腰頭拉筒三視圖，如圖9所示。

注：單位mm。圖9 腰頭拉筒三視圖

3.4 制作實物和調試

根據圖9制作腰頭拉筒實物圖，見圖10。反復測試調整拉筒細節尺寸后，投入生產線進行對比實驗。绱腰頭工序原來用時75 s，使用拉筒后用時18 s，效率提高4.2倍，并且縫合質量穩定性大為提高。

圖10 腰頭拉筒實物圖

4 結束語

本文將縫型工藝分析與拉筒設計相結合，對拉筒的材質、開口形狀、通道長度、固定槽、手動槽的設計原理進行了分析，并以一款褲裝的腰頭拉筒設計為例說明了拉筒的設計要點以及實施過程。實驗證明以縫型工藝指導和調整拉筒設計參數開發的拉筒實物可以明顯提高縫制操作的效率。